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JP3392145B2 - 半導体ウエファの厚さ誤差測定用干渉計 - Google Patents

半導体ウエファの厚さ誤差測定用干渉計

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JP3392145B2
JP3392145B2 JP54291297A JP54291297A JP3392145B2 JP 3392145 B2 JP3392145 B2 JP 3392145B2 JP 54291297 A JP54291297 A JP 54291297A JP 54291297 A JP54291297 A JP 54291297A JP 3392145 B2 JP3392145 B2 JP 3392145B2
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トロペル コーポレーション
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、光学的度量衡の分野に関し、特に半導体
ウエファの厚さ誤差（thickness variations）を測定す
るための干渉法の使用に関する。
背景 干渉法は、半導体ウエファの平面度および厚さ誤差の
測定に用いられる。一般にウエファの両面は、両方とも
平面度が測定され、厚さ誤差を決定するために二つの平
面度の測定値が比較される。二つのうち、厚さ誤差が最
も重要である。半導体ウエファは、厚さに対する直径の
比が非常に大きく、その台座にならう傾向があるからで
ある。
シリコン、ガリウム砒素のような半導体材料は、通
常、可視スペクトルの範囲では伝達性を有していない。
しかし、ある半導体ウエファの表裏両面が高度に磨かれ
ると、表裏両面は、試験光線を各面で反射させること
と、その反射された試験光線に対比光線を結合して表面
誤差を表す干渉縞を形成することによって、測定するこ
とができる。
単一の干渉計を使用する一つの有用な技術は、一時に
一つの面を測定する。毎回の測定毎に半導体ウエファが
据え付けし直される。据え付ける毎に、半導体ウエファ
の形状に歪みが発生する可能性があり、その結果両方の
平面度の測定値の正確さを減少させるとともに、計算さ
れた厚さ誤差の正確さを減少させる。据え付けし直すこ
とは、時間を浪費する。
他の有用な技術は、二つの干渉計を使用して表裏両面
を同時に測定する。据え付けの際の歪みは、平面度の測
定に影響を及ぼす可能性があるが、厚さ誤差の相対測定
は、据え付けにほとんど影響されなくなる。しかしなが
ら、二つの干渉計の位置は、据え付けに関して正確に分
かっていなければならない。また、二つの干渉計を用い
ると費用が嵩むとともに、正確な位置に維持することが
難しい。
ＪRISCHその他の米国特許第4653922号には、不透明
なウエファの表裏両面を単一の試験光線で横切るための
反射光学系の配置を含む干渉計が開示されている。対比
光線に対する試験光線の光路長のどのような誤差も、厚
さ誤差として解釈される。一つの具体例では、二つの平
面鏡が試験光線を導くための回折格子と結合される。他
の具体例では、重なった鏡を格子の代用としている。こ
れらの反射光学系の全ては、非常に大きく、かつ一列に
配置する上で扱いにくい。
半導体ウエファを測定するための公知の干渉技術が有
するこれらの他の問題は、ここで測定しようとする直径
が30cmであるウエファのように、ウエファの寸法が大き
くなると、より一層悪化する。ＪRISCHその他の干渉
計の一具体例では、ウエファの直径の２〜３倍の鏡が必
要である。そのような鏡は、かなり大きなウエファでは
非現実的である。
発明の要約 磨かれた半導体ウエファは、赤外スペクトルの範囲で
は独特の反射性および伝達性を示す。そして、発明者
は、これらの性質がウエファの表裏両面を新規な干渉法
的配置によって比較可能にすることを発見した。事実、
二つの表面を干渉法の技術で比較することは、その干渉
法の技術が平行平面を有する光学ガラスからなる同様の
対象に対しては不可能であったとしても可能である。
この発明は、その一または複数の実施例において、半
導体ウエファの厚さ誤差を測定するための干渉装置を単
純化すること、および寸法が大きいウエファに対する干
渉法的厚さ測定の実用性を拡張することにより、この発
見を利用する。正確さと効率の改良は、二つの面間に一
つの試験光線を伝達するための追加の光学機器を必要と
することなく、表面両面を同時に比較することによって
可能になる。
半導体材料が少なくとも部分的に伝達可能であるスペ
クトル（例えば１μ以上の波長のスペクトル）の範囲で
動作する干渉計は、ナル状態（null condition）と非ナ
ル状態（non−null condition）とのいずれかにおいて
半導体ウエファの表裏両面を比較するのに使用可能であ
る。表裏両面の一方に入射する光線は、表裏両面の一方
から内部への伝達と表裏両面での反射との結合により、
相対的に変形された二つの光線に分割される。相対的に
変形された光線のうちの少なくとも一方は、表裏両面間
に伝達される。相対的に変形された光線のうちのいずれ
か一方が表裏両面で反射されるか、相対的に変形された
光線の各々が表裏両面のうちの異なる面でそれぞれ反射
される。相対的に変形された二つの光線を再結合するこ
とにより、干渉縞が形成される。その干渉縞は、相対的
に変形された光線の各光路長間の差を表裏両面間の距離
の関数として識別するために評価される。
非ナル状態において、この発明の干渉計の光学的要素
は、干渉性のある（coherent）照明の点光源と観察シス
テムだけに限定することができる。点光源から発散する
干渉性のある光線は、半導体ウエファを照射する。その
光線の一部は、ウエファ内を伝播し、表裏両面の一方ま
たは両方で反射する。その光線の他の一部は、ウエファ
内を伝播するか、あるいは一方の面で反射する。二つの
光線部分（すなわち、相対的に変形された二つの光線）
によって行われる反射の回数は偶数回である。それ故、
両方の光線部分は、同一の面から観察システムに向かっ
て放射される。
観察システムは、観察スクリーンとこの観察スクリー
ンに焦点が合わせられた赤外光線に感応するカメラとを
含むことが望ましい。二つの光線部分は、それらの光路
長差によって形成される干渉縞を伴って観察スクリーン
を照らす。二つの光線部分間の光路長差は、ウエファの
厚さ誤差の結果生じるものもあり、ウエファが照らされ
る部分の入射角の変化に起因するものもある。後者の差
異は、前もって演算することができるとともに、厚さ誤
差に基づくより一層の差異が比較される準拠基準（fram
e of reference）（すなわち、公知の非ナル状態）とし
て用いることができる。
ナル状態においては、一定の入射角で入射する光線で
ウエファを照らすためにコリメータが用いられる。ある
特別の構成では、点光源、コリメータおよび観察スクリ
ーンが共通の光軸に沿って一列に並べられる。入射角が
０゜である場合、ウエファに入射される光線の一部は、
ウエファを貫通して観察スクリーンに直接伝達され、他
の光線部分は、ウエファの表裏両面で反射されることに
より、ウエファ内を合計３回伝達され、その後観察スク
リーンに到達する。その結果、観察スクリーンまでの二
つの光線部分の光路長差は、ウエファの厚さの２倍と半
導体材料の屈折率との積に等しくなる。厚さのどのよう
な誤差も、直接に解明される観察スクリーン上の干渉縞
を変える。
半導体ウエファの厚さ誤差と平面度との両者は、二つ
の異なる波長の光を用いるナル状態では、同時に測定す
ることができる。厚さ誤差は、半導体ウエファが少なく
とも部分的に伝達可能である第１の波長の光を用いて測
定され、平面度は、半導体ウエファが実質的に伝達しな
い第２の波長の光を用いて測定される。両方の波長の光
は、ウエファで反射される。第１の波長の光は、表裏両
面で反射され、二つの反射された部分は、厚さ誤差を測
定するために比較される。第２の波長の光は、ウエファ
に入射する前に対比部分と試験部分とに分離される。対
比部分は対比面で反射され、試験部分はウエファの最も
近い面で反射される。対比部分および試験部分は、平面
度を測定するために比較される。
ナル状態と非ナル状態とのいずれかに関し、カメラに
よって記録された干渉縞は、ウエファの厚さ誤差または
平面度をより一層正確に測定するための調整によってさ
らに評価するのが望ましい。例えば、波長と点光源の相
対位置とのいずれかは、ある制御された様式で変化させ
て干渉縞を調整することができる。調整は、ウエファの
近接する点間の厚さの差または平面度の差を演算可能に
し、干渉縞の調整割合は、絶対厚さの演算に用いること
ができる。
図面の簡単な説明 図１は、半導体ウエファが非ナル状態での伝達によっ
て観察されるこの発明の新規な干渉計の第１の実施例を
示す図である。
図２は、入射角を変化させて半導体ウエファを照明す
ることによって引き起こされる光路長差を示すグラフで
ある。
図３は、半導体ウエファが非ナル状態での反射によっ
て観察されるこの発明の新規な干渉計の第２の実施例を
示す図である。
図４は、半導体ウエファがナル状態での伝達によって
観察されるこの発明の新規な干渉計の第３の実施例を示
す図である。
図５は、厚さ誤差と平面度との両者をナル状態で測定
するために二つの異なる波長が用いられたこの発明の新
規な干渉計の第４の実施例を示す図である。
詳細な説明 図１に示す干渉計10は、干渉性のある赤外光の点光源
12、光の伝達性を有する観察スクリーン14、およびカメ
ラ16を有しており、それらは全て共通な光軸18上に一列
に配置されている。検査中の半導体ウエファ20は、点光
源12に面した前面22および観察スクリーンに面した背面
24を有している。ウエファ20は、シリコンまたはガリウ
ム砒素で形成され、前面22および背面24が少なくとも大
まかな平面度と平行度を有するようなきれいに磨かれて
いることが望ましい。この干渉計10では、半導体ウエフ
ァ20を支持するために、従来の据え付け装置（図示せ
ず）を用いることが可能である。
点光源12は、単一モードの光ファイバの出力、正確に
一点に集められ、かつ空間的なフィルタ処理が施された
レーザー光、またはレーザーダイオードの直接の出力の
いずれであってもよい。名目上の球形の波面26が、点光
源12から発散し、光軸18から半径方向へ離れるにしたが
って増大する入射角をもって前面22に入射する。
発散する波面26の一部は、入射時に屈折するが、半導
体ウエファ20内をその背面24まで伝播し、そこで二つの
比較可能な波面30,32に分割される。波面30の光線は、
背面24で屈折し、発散する波面26から生じた元の光線の
光路に対して実質的に平行で、かつ側方にオフセットし
た光路に乗る。オフセット量は、元の光線の入射角とと
もに変化する。波面32の光線は、最初背面24で反射し、
それから前面22で反射する。その後、背面24を屈折して
出射し、発散する波面26から生じた元の光線に対して実
質的に平行で、かつ逆向きに側方へオフセットした光路
上に乗る。
二つの波面30,32は、光軸18に沿って置き換えられた
二つの仮想の点光源からそれぞれ発散するように見える
ので、縦方向に分断されているものと見做すことができ
る。二つの波面30,32によって観察スクリーン14に干渉
縞が形成される。この干渉縞は、赤外線に対して感応性
を有するカメラ16によって記録される。しかしながら、
理論的に完全な試験片がナル干渉縞（null interferene
pattern）を作り出す従来の慣用されている干渉法技術
に比べると、完全な半導体ウエファ20によって形成され
る干渉縞は、半導体ウエファ20が照らされる各部への入
射角の変化に関連する光路長差を表す干渉縞を含む。こ
の非ナル状態は、ウエファの厚さｔの標準的な誤差から
予想される干渉縞の密度と同程度の干渉縞の密度を含
み、かつ半導体ウエファ20の相対位置または向きを調整
することによって除去することができない。
それにも拘わらず、非ナル干渉縞（non−null interf
erence pattern）を作り出す光路長差は、記録された干
渉模様の各点に関して処理装置34により容易に演算する
ことができ、かつ観察スクリーン14に照らし出された実
際の干渉縞によって表される光路長差から差し引かれ
る。残ったものが、理論的に完全なウエファと実際の半
導体ウエファ20との間の差異によって引き起こされる光
路長差である。ウエファの変形および材料の不均一性が
光路長差に含まれるが、残りの最も大きな差異は、ウエ
ファの厚さｔの誤差に起因する。
非ナル状態に起因するシステム的な誤差の例が図２に
グラフ化されている。半導体ウエファ20は、厚さの称呼
寸法が0.75mmで、直径の称呼寸法が300mmであるものと
仮定する。点光源12は、1.523μｍの波長を有する光を
0.1の開口数（numerical aperture）で発する。観察ス
クリーン14は、ウエファ20から1.0mm離れて配置され
る。予想されるように、非ナル状態に関連する光路長差
の絶対値は、観察スクリーン14上において光軸18から半
径方向へ離れるのにしたがって増大する。
干渉縞の分析は、局部的な厚さの変化をより正確に決
定するために従来から行われている調整を含む。例え
ば、出射される光の波長と点光源の相対位置とのいずれ
か一方は、干渉縞を調整するために変えられる。変の調
整割合は、ウエファ20の絶対厚さを決定するために用い
られる。この調節割合は、絶対厚さ、屈折率、入射角お
よび波長を含む数種の変数の公知の関数であり、唯一の
未知数としての絶対厚さを求めるために解明される。
他の干渉計40が図３に描かれている。この干渉計40の
構成要素には、干渉計10と同様に、点光源42、観察スク
リーン44およびカメラ46が含まれるが、それらの配置は
大きく異なっている。半導体ウエファ50は、磨かれた前
面52および背面54を有しているが、ウエファ20と比べる
と、前面52は点光源42および観察スクリーン44に面して
いる。また、ウエファ50は、点光源42の光軸48に沿う光
線に対して傾斜している。
点光源42によって発せられた名目上の球形の発散する
波面56は、ウエファ50の前面52に入射する。前面52に対
する波面56の入射角は、ウエファ50の直径に沿って漸次
変化する。発散する波面56は、ウエファの前面52および
背面54での反射により類似性を有する（comparable）二
つの波面60,62に分割される。波面60の光線は、発散す
る波面56から生じた元の光線の入射角と等しいが逆向き
である反射角をもって前面52で反射する。波面62の光線
は、ウエファ50に入射する際に屈折し、背面54で反射
し、ウエファから出射する際に再度屈折する。そして、
波面60の対応する光線の光路に対して平行であるが、側
方にオフセットした光路上を進む。
類似性のある波面60,62の両者は、実質的に球面の形
状を維持しているが、相対的に置き換えられた二つの仮
想の点光源からそれぞれ投射されるように見える。二つ
の類似性のある波面60,62が互いに別れるから、観察ス
クリーン44上には理論的に完全なウエファに関して非ナ
ル干渉縞が形成される。
先行する実施例と同様に、ナル状態に関連する光路長
差は、処理装置64によって演算されるとともに、ウエフ
ァ50の厚さｔの誤差の測定としての実際の干渉縞によっ
て表される光路長差から減算される。絶対厚さと同様に
より正確な厚さ誤差の測定は、調整によって得られる。
伝播器（diffuser）として機能する観察スクリーン44
は、観察スクリーン44によって伝達される光を介してカ
メラ46で観察されるのが望ましい。しかしながら、カメ
ラ46は、スクリーン44で反射される光を介してスクリー
ン44を観察するように配置することも可能である。さら
に、この実施例または他のどの実施例においても、観察
スクリーン44からの光を集光し、かつそれをカメラ46に
向けるためにフレネルレンズその他の集光用光学機器を
用いてもよい。
図４に示す干渉計70は、干渉計10と同様に構成されて
いるが、ナル状態で動作する。点光源72は、発散する球
形の波面86を出射する。この波面86は、屈折性、反射性
または回折性を有する光学機器によって構成することが
できるコリメータによって平坦な波面88に変えられる。
平坦な波面88は、半導体ウエファの前面82を０゜の入射
角で照らす。点光源72およびコリメータ73は、観察スク
リーン74およびカメラ76と同様に、共通の光軸78上に一
列に並べるのが望ましい。しかしながら、平坦な波面88
は、ナル状態を維持する限り、０゜でない入射角をもっ
て前面82に入射させてもよい。
ウエファ80の背面84において、平坦な波面88は、類似
性のある波面90,92に分割される。波面90は、第２の面8
4を直接通過して観察スクリーン74に伝達される。波面9
2は、最初背面84で反射され、それから前面82で反射さ
れる。その後、背面84から出射し、波面90と実質的に同
一の光路に沿って観察スクリーン74に至る。前面82およ
び背面84が実質的に平坦であると仮定すると、類似性の
ある二つの波面90,92間の光路長差は、ウエファ80の厚
さの２倍とウエファ80の半導体材料の屈折率との積に等
しい。
かくて、厚さｔにどのような誤差も存在しないなら
ば、ナル干渉縞が観察スクリーン74を照らすであろう。
処理装置94は、観察スクリーン74に現れ、かつカメラ76
によって記録された干渉縞を従来から慣用されている評
価法で評価するために用いられる。干渉する波面90,92
は、実質的に平行である状態を維持しているから、ウエ
ファ80の背面84上に現れる干渉縞を観察するようにカメ
ラ76を配置することも可能である。
図１および図４の単純化された干渉計は、半導体ウエ
ファが赤外光に対して十分な反射性と十分な伝達性との
両者を有し、半導体ウエファを伝達して通過する赤外光
線の第１の部分と、ウエファの両面で反射された赤外光
線の残りの部分との間の干渉法的比較が可能であるとい
う本発明者の発見によって可能になる。
有用な干渉縞を作り出すには、二つの光線部分間に十
分な大きさの相違Ｃが存在することが必要である。通
常、この相違は、10％若しくはそれ以上であるべきであ
り、次の等式によって演算される Ｃ＝｛２（I1・I2）1/2／（I1＋I2）｝・100 ここで、I1は、観察スクリーンに到達する一方の光線
部分の強度であり、I2は、観察スクリーンに到達する他
方の光線部分の強度である。しかしながら、この発明に
したがって測定された半導体ウエファでは、約40％の相
違が可能である。
光学ガラスを含む大部分の光伝達可能な光学材料は、
空気と十分に異なる屈折率を有しておらず、２回反射し
た光の強度を、同じ元の光線のうちの単に伝達された部
分に対して必要な相違を達成するの十分な大きさに維持
することができない。半導体材料は、可視光の範囲では
伝達性を有していない。しかしながら、シリコンのよう
な半導体材料は、約１μｍで始まる赤外線の範囲では伝
達性を有するようになり、必要な反射性を確保するのに
十分な屈折率を示す。測定感度を変化させるために、過
不足のない波長の赤外光線を選択することができる。
図５には、干渉計100が示されている。この干渉計
は、ナル状態で動作するように構成されており、半導体
ウエファ106を測定するために二つの異なる点光源102,1
04を有している。点光源102は、先行する実施例の点光
源と同様であり、半導体ウエファ106が少なくとも部分
的に伝達可能である範囲の波長を有する発散光線108を
出射する。点光源104は、半導体ウエファ106が実質的に
伝達しない波長を有する発散光線110を出射する。例え
ば、第１の点光源102としては、1550ナノメータの波長
で動作するダイオードレーザーを用いることができ、第
２の点光源104としては、633ナノメータで動作するヘリ
ウムネオン（Hene）レーザーを用いることができる。
コリメータ112,114は、発散光線108,110を平行光線11
6,118に変換する。平行光線は、それぞれ半波長板120,1
22を通って偏光ビームスプリッタ124,126に達する。半
波長板120は、実質的に全ての平行光線116がビームスプ
リッタ124によって反射され、1/4波長板128を通って二
色性のビームスプリッタ（dichroic beamsplitter）130
に向かう光路に乗るように、ビームスプリッタ124に対
して調節されている。
半波長板122は、ビームスプリッタ126が平行光線118
をビームスプリッタ126を伝播する対比光線132と、ビー
ムスプリッタ126で反射される試験光線134とに分割する
よう、ビームスプリッタ126に対して調節されている。
対比光線132は、1/4波長板136を通過して対比鏡138に達
する。試験光線134は、1/4波長板140を通って二色性の
ビームスプリッタ130に達する。
二色性のビームスプリッタ130は、平行光線116を反射
することおよび平行試験光線134を伝達することに関し
て波長感応性を有している。両平行光線116,134は、集
光光学機器142およびコリメータ144によって同様に拡大
される。集光光学機器142およびコリメータ144は、ビー
ムエクスパンダー（beam expander）を構成するのであ
るが、平行光線116,134間の波長差を合致させるための
焦点調節で色消し（achromatic）または色球差のない
（spherochromatic）ものにするのがよい。拡大された
光線116は、半導体ウエファ106により一部が伝達され、
一部が反射される波長を有している。拡大された試験光
線134は、半導体ウエファ106により実質的に反射される
波長を有している。
拡大された光線116の一部148は、ウエファ106の前面1
50で反射し、他の一部152は、ウエファ106内を伝播して
その背面154で反射する。二つの光線部分148,152は、ウ
エファの厚さの関数である光路長差を有するのである
が、それらはウエファ106の前面150で干渉し、二色性の
ビームスプリッタ130に第１の干渉光線156として戻る。
1/4波長板128は、第１の干渉光線156がビームスプリ
ッタ124を実質的に伝達されるように調整されている。
集光光学機器158は、第１の干渉光線156による干渉縞の
像を赤外線カメラ160の記録面上に作り出す。処理装置1
62は、ウエファ106の前面150と背面154との間の厚さ誤
差を測定するために干渉縞を評価する。
拡大された試験光線134は、ウエファの前面150で反射
し、前面150の不規則性によって生じる光路長の変化を
取り込んだ変形された試験光線164として二色性のビー
ムスプリッタ130に戻る。変形された試験光線164は、反
射された対比光線132と第２の干渉光線166を形成するビ
ームスプリッタ126において干渉する。第２の干渉光線
は、ウエファ106の前面150において試験光線134が経た
光路長の誤差を記録する。
二つの1/4波長板136,140は、反射された対比光線132
と変形された試験光線164とを結合するために、ビーム
スプリッタ126の反射効率および伝達効率を改良するよ
うに調整されている。1/4波長板136,140は、光が点光源
104に戻るのを阻止している。偏光板168は、第２の干渉
光線166の構成要素である対比光線132と変形された試験
光線164との間のコントラストを高めるように調整され
ている。
集光光学機器170は、第２の干渉光線166による干渉縞
の像をCCDカメラ172の記録面に形成する。処理装置174
は、処理装置162と同様の処理装置を用いることができ
るのであるが、ウエファの前面150の平面度を測定する
ために干渉縞を評価する。戻る二つの光線の両波長に対
して感応性を有するカメラであれば、一つのカメラを用
いてもよい。
前面150の平面度と、前面150と背面154との間の厚さ
誤差との両者が一旦分かれば、背面154の平面度は、両
方の測定値を共通の準拠基準の範囲で関係つけることに
よって演算することができる。平面度と厚さ誤差とを同
時に測定するために他の構成を採用してもよい。その構
成は、平面度がナル状態で測定され続けることと、最初
の二つの実施例の一方に記述されたように、厚さ誤差が
非ナル状態で測定されることとの結合を含む。
この発明は、半導体ウエファで機能するように特に設
計されているが、伝達性および反射性に関する詳述され
た特徴を満たす材料からなる名目上平行な面を有するも
のであれば他の試験片もこの発明にしたがって測定する
ことができる。入射角や点光源の発散角度のような変化
するものは、個々の適用対象に適するように最適化され
る。また、非ナル状態での試験面の干渉測定法は、材
料、試験面および測定の形式の広い範囲にわたって適用
可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−127403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−292506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−222711（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−218017（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/06 G01B 11/30 101 G01B 9/02

Claims (30)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平行面を有する試験片の厚さ誤差を非ナル
    状態において測定する干渉測定法であって、 試験片の二つの平行面のうちの第１の平行面に、光源か
    ら放射された平行化されていない光線を、その光線の入
    射角が第１の平行面の各部で変化するようにして照射す
    る照射工程と、 上記平行化されていない光線を相対的に変形された二つ
    の光線に分割するために、上記第１の平行面を通過する
    上記光線の伝達と、上記光線の両方の平行面での反射と
    の結合を使用する使用工程と、 上記相対的に変形された二つの光線間の干渉縞を形成す
    る形成工程と、 厚さ誤差に起因する上記相対的に変形された二つの光線
    間の光路長差を、照射される試験片の第１の平行面での
    入射角の変化に起因する上記相対的に変形された二つの
    光線間の光路長差と区別するために、上記干渉縞を評価
    する評価工程とを含む干渉測定方法。
  2. 【請求項２】上記相対的に変形された二つの光線の両方
    が、上記試験片を通って伝達された後、上記干渉縞を形
    成し、相対的に変形された二つの光線の一方が、上記試
    験片の両方の平行面で反射された後、上記干渉縞を形成
    する請求項１に記載の測定法。
  3. 【請求項３】上記変形された二つの光線のうちの一方が
    上記試験片の上記第１の平行面で反射され、上記変形さ
    れた二つの光線のうちの他方が上記試験片の第２の平行
    面で反射される請求項１に記載の測定法。
  4. 【請求項４】上記相対的に変形された二つの光線のうち
    の上記他方が、上記第１および第２の平行面間の上記試
    験片内を伝達される請求項３に記載の測定法。
  5. 【請求項５】上記照射工程が、上記試験片の第１の平行
    面を発散光線で照射することを含む請求項１に記載の測
    定法。
  6. 【請求項６】上記使用工程では、上記発散光線を二つの
    さらに発散する光線に分割する請求項５に記載の測定
    法。
  7. 【請求項７】上記形成工程が、上記光源より上記試験片
    に接近して配置された観察スクリーンに上記干渉縞を形
    成することを含む請求項６の測定法。
  8. 【請求項８】上記観察スクリーンを、上記試験片の第２
    の平行面に近接させ、かつ上記光源から離して配置する
    配置工程をさらに含む請求項７の測定法。
  9. 【請求項９】上記配置工程が、上記光源、上記試験片お
    よび上記観察スクリーンを共通の光軸に沿って一列に並
    べることを含む請求項８に記載の測定法。
  10. 【請求項１０】上記観察スクリーンを上記試験片の第１
    の平行面に近接して配置する工程をさらに含む請求項７
    の測定法。
  11. 【請求項１１】上記試験片が、１μｍより短い波長の光
    を実質的に通さない半導体ウエファである請求項１の測
    定法。
  12. 【請求項１２】上記光源から放射される光線が１μｍよ
    り長い波長を有している請求項11に記載の測定法。
  13. 【請求項１３】平行面を有する試験片の厚さ誤差と平面
    度との両者を測定する方法であって、 試験片が実質的に通さない波長を有する第１の光線を作
    成する作成工程と、 試験片が一部伝達可能である波長を有する第２の光線を
    作成する作成工程と、 上記第１の光線を対比光線と試験光線とに分割する分割
    工程と、 上記試験片の名目上平行である二つの平行面の第１の平
    行面に上記試験光線と上記第２の光線との両者を照射す
    る照射工程と、 上記試験片の第１の平行面で上記試験光線を反射させる
    反射工程と、 上記対比光線を対比面で反射させる反射工程と、 上記第２の光線を相対的に変形された二つの光線に分割
    するために、上記試験片を通る伝達と両方の平行面での
    反射との結合を使用する使用工程と、 反射された対比光線と試験光線との間の第１の干渉縞を
    形成する形成工程と、 上記相対的に変形された二つの光線間の第２の干渉縞を
    形成する形成工程と、 上記試験片の第１の平行面の平面度を示す上記反射され
    た対比光線と試験光線との間の光路長差を決定するため
    に、上記第１の干渉縞を評価する評価工程と、 上記試験片の二つの平行面間の厚さ誤差を示す上記相対
    的に変形された二つの光線間の光路長差を決定するため
    に、上記第２の干渉縞を評価する評価工程とを備えたこ
    とを特徴とする干渉測定法。
  14. 【請求項１４】上記試験片の第１の平行面を照射する上
    記照射工程に先行して、上記試験光線と上記第２の光線
    とを結合する結合工程をさらに備えている請求項13に記
    載の測定法。
  15. 【請求項１５】上記第１および第２の干渉縞を形成する
    工程に先行して、上記相対的に変形された光線から上記
    反射された試験光線を分離する分離工程をさらに備えて
    いる請求項14に記載の測定法。
  16. 【請求項１６】上記相対的に変形された二つの光線のう
    ちの第１の光線を上記試験片の第１の平行面で反射させ
    る反射工程をさらに備えた請求項13に記載の測定法。
  17. 【請求項１７】上記相対的に変形された二つの光線のう
    ちの第２の光線を上記試験片の二つの平行面間で伝達さ
    せる伝達工程をさらに備えている請求項16に記載の測定
    法。
  18. 【請求項１８】上記第２の相対的に変形された光線を上
    記試験片の二つの平行面のうちの第２の平行面で反射さ
    せる反射工程をさらに備えている請求項17に記載の測定
    法。
  19. 【請求項１９】上記照射工程が、上記試験片の第１の平
    行面に上記試験光線と上記第２の光線との両者を０゜の
    入射角で照射することを含む請求項13に記載の測定法。
  20. 【請求項２０】平行面を有する試験片の厚さ誤差を測定
    するための干渉計であって、 光源と、観察スクリーンと、処理装置とを備え、 上記光源が、試験片の名目上平行である二つの平行面の
    うちの第１の平行面に発散光線を変化する入射角で照射
    するために発散光線を作成し、 上記観察スクリーンが、上記試験片内を伝達される上記
    発散光線の第１および第２の部分間に形成される干渉縞
    を映し、上記第１の光線部分が上記試験片の両方の平行
    面での反射により上記第２の光線部分に対して相対的に
    変形され、 上記処理装置が、厚さ誤差に起因する上記相対的に変形
    された二つの光線部分間の光路長差を、上記試験片の第
    １の平行面を照射する発散光線の変化する入射角に起因
    する上記相対的に変形された二つの光線部分の光路長差
    と区別するために、上記干渉縞を評価する干渉計。
  21. 【請求項２１】上記光源が、１μｍより長い波長を有す
    る発散光線を作成する請求項20に記載の干渉計。
  22. 【請求項２２】上記光源および上記観察スクリーンが、
    共通の光軸上に一列に並べられている請求項20に記載の
    干渉計。
  23. 【請求項２３】上記試験片が、上記光源と上記観察スク
    リーンとの間において上記光軸上に一列に並べられてい
    る請求項22に記載の干渉計。
  24. 【請求項２４】上記観察スクリーンが、上記試験片の二
    つの平行面のうちの第２の平行面に近接して配置されて
    いる請求項20に記載の干渉計。
  25. 【請求項２５】上記試験片が、上記光源より上記観察ス
    クリーンに接近して配置されている請求項24に記載の干
    渉計。
  26. 【請求項２６】平行面を有する試験片の厚さ誤差と平面
    度との両者を測定するための干渉計であって、 試験片が実質的に通さない波長を有する第１の光線を作
    成する第１の光源と、 上記試験片が一部伝達可能である波長を有する第２の光
    線を作成する第２の光源と、 上記第１の光線を対比光線部分と試験光線部分とに分割
    する第１のビームスプリッタと、 上記対比光線部分を反射する対比面と、 上記試験光線部分が上記試験片の名目上平行である二つ
    の平行面のうちの第１の平行面で反射し、上記第２の光
    線の相対的に変形された二つの光線部分のうちの第１の
    光線部分が上記第１の平行面で反射し、上記第２の光線
    の相対的に変形された二つの光線部分のうちの第２の光
    線部分が上記試験片の二つの平行面のうちの第２の平行
    面で反射するように、上記試験光線部分と上記第２の光
    線との両者を上記試験片に導くビームエクスパンダと、 上記第１の光線の反射された対比光線および試験光線間
    の第１の干渉縞を写すとともに、上記第２の光線の反射
    された相対的に変形された二つの光線部分間の第２の干
    渉縞を写すための少なくとも一つのカメラと、 上記第１の干渉縞を評価して、上記試験片の第１の平行
    面の平面度を測定するために上記第１の光線の上記反射
    された対比光線部分と上記試験光線部分との間の光路長
    差を識別するとともに、上記第２の干渉縞を評価して、
    上記試験片の二つの平行面間の厚さ誤差を測定するため
    に上記第２の光線の上記反射された相対的に変形された
    二つの光線部分間の光路長差を識別する少なくとも一つ
    の処理装置とを備えた干渉計。
  27. 【請求項２７】上記ビームエクスパンダに先立って上記
    第１の光線の試験光線部分を上記第２の光線に結合する
    ための第２のビームスプリッタをさらに備えた請求項26
    に記載の干渉計。
  28. 【請求項２８】上記光線拡大手段が、上記試験片の第１
    の平行面に上記試験光線および上記第２の光線を０゜の
    入射角で照射するためのコリメータを含む請求項26に記
    載の干渉計。
  29. 【請求項２９】上記第１のビームスプリッタが、上記第
    １の光線の試験光線部分および対比光線部分を結合する
    請求項26に記載の干渉計。
  30. 【請求項３０】上記第２のビームスプリッタが、上記第
    ２の光線の反射された相対的に変形された二つの光線部
    分から上記第１の光線の反射された試験光線部分を分離
    する請求項26に記載の干渉計。
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